大堤加固工程中防滲處理設計的運用分析

楊瀅

（江口縣閔孝鎮(zhèn)水務站，貴州 江口 554400）

0 引言

受以前經濟水平的限制，此前修建的許多大堤在質量和技術上都存在缺陷，防洪的能力較弱，抵抗風險的能力不足，再加上后期的相關維護工作進行得不到位，且因為歷史的久遠使得大堤的險情愈加嚴重，對人民群眾的生金財產安全都產生威脅。隨著我國現(xiàn)代科學技術不斷進步，傳統(tǒng)的建筑工程失修問題也可得到了治理。如大堤大壩系統(tǒng)是地方用水、用電的關鍵設施，經過長期的使用和環(huán)境的侵蝕，大堤大壩會發(fā)生老化、出現(xiàn)裂隙等問題，通過改善現(xiàn)有的大壩防洪系統(tǒng)，做好洪水疏通，可以全面綜合地提升河道的防洪能力，進而加強除險加固的整體質量和監(jiān)督管理力度，保障了洪水的運行安全。經過加固防滲的大堤大壩設施依舊可以發(fā)揮以往的儲水蓄水功能，可全面提升農業(yè)灌溉的工作效率和質量，進一步提升農村、城市的用水、供水效果，為我國現(xiàn)代化基礎設施建設和發(fā)展帶來顯著的環(huán)境效益，而修建好的大堤也可以煥然一新，構建美好的景觀形象[1]。

1 大堤防滲加固研究和評價的現(xiàn)狀

目前，對堤防滲流及堤防加固效果的分析，尚屬空白。本課題的研究方法有：理論、實驗、分析、觀察等方法。

從理論上講，通常要對堤壩和地基進行合理的簡化，然后再進行計算，比如土層的均質性、飽和程度、滲流穩(wěn)定性，這些數值方法很難精確地反映出實際的工程狀況。在模型實驗中，常用的是沙槽模型和電氣仿真實驗。雖然實驗中有一些錯誤，但對工程效果的驗證和設計具有重要的作用，這是軟件仿真無法替代的。大多數的模型實驗及數值分析僅限于分析均勻土壩的飽和滲透，而對具有多種特性的堤身基礎、飽和一非飽和滲流等復雜的地質條件，以及堤體中的防滲墻問題，以及在堤身中設置防滲墻的研究，其研究深度、廣度都遠遠無法滿足科學與工程的需要。

由于模型實驗時間長、成本高，所以很多時候都是用數值模擬來替代，但也有一些不可忽略的問題，所以通過模型實驗和數值分析可以彌補兩者之間的差距。

由于很多災情在地震發(fā)生之前往往會造成一些行為上的突變，為了確保測量結果的正確性和及時性，測量數據也是最直觀的評估基礎。

現(xiàn)有的堤防安全決策支撐體系大多基于對混凝土大壩的研究，而大壩安全監(jiān)測數據的分析要比混凝土大壩更加復雜。這主要是由于堤體結構、材料和邊界條件的物理機械性質和參數較為復雜，堤體的破壞形態(tài)和破壞機制尚未得到充分的研究，因此，壩體的監(jiān)測數據不僅與壩體結構、材料、荷載等因素密切相關，還與施工過程、進度、方法、管理等方面有著密切的關系。未來的發(fā)展趨勢，應當是吸取大壩發(fā)展的成果，并結合堤防的特性，采用人工智能技術，使堤防監(jiān)測自動化，集規(guī)范性、專業(yè)性、通用性于一身，從而提高堤防的監(jiān)測和管理水平。

2 大堤工程防滲加固的要點

大堤防滲加固能夠發(fā)揮大堤的最大作用，還能延長其使用壽命，提高水利的功能效果。除險加固要根據工程實際情況才能進行開展，大堤采取防滲措施種類很多，不同情況要使用不同處理方式。防滲是除險加固工程的重要問題，也是施工難點。在實際建設的過程中，很多大堤都受施工技術的限制，其質量低下。尤其是大堤大堤，因為質量問題，壩體安全隱患多，老化嚴重，其結構也發(fā)生著松動，和現(xiàn)代壩體建筑安全設計不相符。大堤防滲加固施工一定要遵守防滲加固原理，做好相關的處理工作，從大壩的三個部分入手，前堵與中截、后排。針對大堤的壩基，可以從三部分防滲加固。有些大壩所處環(huán)境比較差，早期施工時忽略了地基加固，導致大壩情況復雜，在防滲加固中采用單一的防滲加固措施，達不到加固要求。施工人員一定要對加固防滲方法進行探索，明確防滲加固的具體施工時間，在枯水期防滲加固施工，可以降低對大堤效益產生的影響[2]。大堤中存在的病害對其功能有著不利的影響，還會降低大堤經濟效益，成為安全隱患。大堤滲漏是常見的病害，如果沒有及時進行處理，就會產生較大的危害，成為安全隱患，造成不可挽回的經濟損失，還會危及群眾的生命安全，破壞社會的穩(wěn)定發(fā)展[3]。

此外，在對大堤大壩進行除險加固和防滲處理的過程中，必須要結合實際的情況制定符合當前需要的計劃措施。比如針對大堤大壩的滲漏要采取相關的解決方法如設置泄流水面線等方式觀察大堤的情況，并要針對邊緣進行穩(wěn)固和保護，以確保水利工程建設在生活中發(fā)揮更大的效用。

3 探討水庫除險加固中的防滲處理設計原則

在此基礎上，我們了解到了在水庫除險加固工程中進行防滲處理的必要性。因此，要進一步強化防滲處理的設計，就必須堅持一些基本原則，強化設計，提高工程效果。

3.1 科學性原則

科學的防滲處理是工程建設中最基本的原則，也是保證工程防滲處理經費的最大限度。因此，在進行防滲處理的設計時，要密切聯(lián)系水庫的實際情況，根據實際情況制定相應的處理措施，保證水庫的防滲效果得以提高。

3.2 多元化原則

由于實際的防滲工藝，由于地質情況和實際處理方案不盡相同，因此要保證防滲效果，就必須緊密考慮實際情況，制定多種防滲措施，以保證工程的科學性，同時又能保證工程的施工質量。

3.3 經濟性原則

在進行防滲處理時，既要考慮成本，又要兼顧功能，又要兼顧成本。因此，在進行防滲處理時，既要兼顧經濟，又要兼顧經濟，這樣既能保證工程的安全，又能保證工程的經濟利益，又不能保證工程的根本目的[4]。

4 堤壩防滲加固的措施

4.1 劈裂灌漿處理

在對大堤大壩防滲加固前，一定根據實際情況采取相應的施工措施，保證其能夠達到預期的施工效果。劈裂灌漿是大堤加固中最常使用的加固施工技術，在施工的過程中，灌漿會對大堤壩體施加相應的壓力。在這種壓力的作用下，大堤壩體會被劈開，過程如圖1所示。壩體內的漿液也會逐漸形成漿體防滲帷幕，達到大堤防滲的目的，還能借助漿液的填充與擠壓，從根本上提高大堤壩體的穩(wěn)定性，對其應力調整，保證其正常運行，能夠避免結構出現(xiàn)松動等問題。有些大堤大堤修建時間過于久遠，因為修建時的技術比較落后，大堤會存在著較多的質量問題。其中最為突出的問題就是大堤大壩壓實不到位，在大堤施工中，相關的施工人員一定要結合防滲加固要求，制定符合要求的加固方案，從實際出發(fā)，綜合考慮壩體中存在的滲透問題。此外還需要注意，針對大堤壩體灌漿孔的數量以及灌漿孔的深度也需要做好控制，若在灌漿階段茶具大堤存在空隙的問題，還需要借助灌漿實現(xiàn)對其的封閉，有效提升施工成效。

圖1 劈裂灌漿

4.2 壓密灌漿處理

如圖2所示，壓密灌漿處理技術主要針對的大堤位置是結構上部，借助壓力的作用將灌漿注入大堤內部，在滲入大堤內部以后可以大大提高大堤大壩的密度，還能強化其抗?jié)B性能。在大堤大壩壓密灌漿施工的過程中，施工人員要研究工程設計要求，確定鉆孔深度，保證灌漿可以直接到達設計位置，將漿液從設計位置泵送，泵送的漿液因為壓力下對大壩內部產生相應的沖擊，其結構會遭到破壞，土層也會因此與漿液融合在一起，排列并且重新凝固，大壩也會更為穩(wěn)定。壓密灌漿施工中，漿液會進入壩體，內部充實后很有可能會出現(xiàn)小孔隙，壩體中孔隙水、氣體都會隨之排除，其孔隙也會因此擴大，形成相應的脈絡，壩體內部呈密實結構，能夠有效的解決孔隙問題，處理滲漏問題。壓密灌漿施工技術不僅可以處理壩體孔洞多的問題，還能在一定程度上完善其性能，為其穩(wěn)定性提供保障[5]。

圖2 壓密灌漿處理

4.3 充填灌漿處理

充填灌漿處理技術也是一項十分可行的大堤工程除險加固防滲措施，且這一技術在實際作業(yè)過程中，并不需要復雜的設備投入，且需要的施工周期較短，施工難度較小，其在進行實際處理作業(yè)階段，針對大堤壩基中存在的裂縫進行修補，并可以有效將大堤的塌坑漏斗問題進行高效高質的應對處理，能夠確保在較短的時間內達到良好的效果，一般來說，其的技術應用范圍多集中在小型大堤和大壩防滲加固工程中。小型大堤大壩在修復后，還能具有針對性的對壩體集中修復。另外，大堤工程在實際運行應用的過程中，還很容易遭受白蟻的侵襲，造成一定額啃食孔洞，針對這一部分問題進行加固處理過程中，技術人員可以結合漿液進行滅殺白蟻藥物的添加，進而提升修復成果[6]。

4.4 土工膜合成材料防滲處理

土工膜合成材料防滲處理技術是最為常見的一種處理技術，在實際施工中主要應用土工膜合成材料，操作簡單、周期短、防滲效果好，可以使用各種類型的工程?，F(xiàn)階段，土工膜合成材料生產技術在我國得到了進一步的發(fā)展，其應用范圍也越來越大，但是該技術的應用無法從根本上解決大堤大壩中存在著的不足，在防滲加固施工中，很多施工單位都會在坡下設置混凝土防滲墻，主要就是為了讓壩體上部與土工膜防滲墻充分結合，提高其防滲性能。

4.5 混凝土防滲墻

混凝土防滲墻是緊貼大壩在其中一側修建的建筑道具，其防滲性能良好，對大壩防滲性能的提升有很大的幫助。在混凝土防滲墻開展施工作業(yè)前，施工人員要在一側鑿孔，固定墻壁，在孔洞中灌入混凝土，成為混凝土墻?；炷练罎B墻主要應用在不穩(wěn)定的大堤中，可以加固其結構，提高穩(wěn)定性。在這種情況下，防滲墻要進行分段施工，不同區(qū)域的澆筑建設不同的墻體，形成一個整體。防滲墻兩側還要與防滲設備連接到一起，做好邊緣工作，將墻體下部滲入地層。

4.6 振動沉模滲板墻技術

振動沉模滲墻技術的特點在于使用功率大、頻率高，能夠將空心鋼模板傳送到大壩地層，還能使其具備防滲作用，把混凝土注入地層，形成穩(wěn)定性強的防滲墻體，振動沉模防滲板墻技術施工流程便攜，但是局限性畢竟突出。不適合用于大壩地層堅硬的土質，對空心鋼模板下沉有影響。有些水壩的陡度大，墻體質量比較差，如果施工就會出現(xiàn)振動，對堤壩有一定的質量影響，會造成二次傷害，該技術不能在大堤加固工程中應用。大堤加固工程會影響人們的生活，一定要加以重視，合理選擇有效的防滲技術。相關單位要對其進行更加深入的研究，探索出符合現(xiàn)代發(fā)展的處理方式，制定相應的防滲處理方案，在工程中落實，降低經濟成本，保證群眾的生命安全。

5 結語

根據上文可以得知，在大堤大壩除險加固設計前，一定要考慮到大堤大壩的實際情況，將其作為基礎進行設計，可以最大程度的提高施工質量。在設計的過程中，要積極引進先進的施工技術，技術更新施工理念，提升工程建設水平。定要控制好除險加固的每個施工環(huán)節(jié)，加強對細節(jié)的管理，提高其整體質量，對城市的發(fā)展有著重要的意義。